CN105530296A - 主从设备连接系统及方法 - Google Patents

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CN105530296A CN201510902470.1A CN201510902470A CN105530296A CN 105530296 A CN105530296 A CN 105530296A CN 201510902470 A CN201510902470 A CN 201510902470A CN 105530296 A CN105530296 A CN 105530296A
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张彦
王堃
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
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Abstract

本发明是主从设备连接的系统与方法；该系统包含一个主设备和一个从设备，它们既可以在一个基于模块的组合中协同工作，也可以独立工作。从设备是主设备的可嵌入式部分，它可以在嵌入式模式和分离模式下运行；主从设备间有一个安全距离，一旦从设备间的估计距离的相关参数达到阈值，主设备或者从设备就会根据多准则的距离控制协议生成紧急信号；该准则既可以应用于主设备，也可以应用于从设备；为防止虚报情况的发生，该准则还采用了虚报预防机制。优点：主、从设备，既可以在一个基于模块的组合中协同工作，也可以独立工作；主设备或者从设备会根据多准则的距离控制协议生成紧急信号；可防止虚报情况的发生，该准则还采用了虚报预防机制。

Description

主从设备连接系统及方法
技术领域
本发明涉及的是一种主从设备连接系统及方法，属于远程监护技术领域。
背景技术
电子技术、计算机技术和通信技术的迅猛发展在为人们的生活带来便利的同时也为医疗行业的发展带来了新的机遇和挑战。现今的远程监护系统基本组成：由远程监护设备、监护中心和通信系统构成，分为中心服务器（监护平台）、医护人员Web端（医生工作站）和用户终端。工作原理：基于通信网络，将远端用户的各项医学信息传送到医院监护中心进行分析、诊断，并将诊断意见反馈至用户，实现医生与用户之间的远程互动交流。但其仍存在缺陷：智能设备耗电量大，难以完成24h检测；信号不稳，导致数据接收不全；患者误碰智能设备容易造成错误报警；诊断尚未实现智能化、数据的分析和处理主要依赖专业人员完成；数据传输过程中的抗干扰能力需进一步改进。
云数据库是一种云计算技术，与传统的数据库相比，它具有较强的存储能力，同时还防止了多重配置，为软件、硬件的更新、升级带来了方便。在云数据库应用中，客户端不需要了解云数据库的底层细节，所有的底层硬件和实现对客户端而言是透明的，它就像在使用一个运行在本地的数据库一样，非常方便简洁，同时又可以获得理论上近乎无线的存储和处理能力。云数据库具有动态可扩展性，高可用性，较低的使用代价，易用性和大规模并行处理等优点。
发明内容
本发明提出的是一种主从设备连接系统及方法，其目的旨在组成该系统主设备和从设备，既可以在一个基于模块的组合中协同工作，也可以独立工作。
本发明的技术解决方案：主从设备连接系统，其结构包含一个主设备和一个从设备，其中，不论是主设备还是从设备既可以在一个基于模块的组合中协同工作，也可以独立工作。
本发明的优点：
1）主设备和从设备，既可以在一个基于模块的组合中协同工作，也可以独立工作。
2）从设备可以在嵌入式模式和分离模式下运行；
3）主从设备间有一个安全距离，一旦从设备间的估计距离的相关参数达到阈值，主设备或者从设备就会根据多准则的距离控制协议生成紧急信号；
4）该准则既可以应用于主设备，也可以应用于从设备；为防止虚报情况的发生，该准则还采用了虚报预防机制。
附图说明
图1为主从设备间连接的主要流程框图。
图2为核心设备（S）处在不安全范围时，云和邻近设备所采取的安全策略示意图。
具体实施方式
主从设备连接系统，其结构包含一个主设备和一个从设备，其中，不论是主设备还是从设备既可以在一个基于模块的组合中协同工作，也可以独立工作。
所述的主从设备之间通过一个多准则的距离控制协议，建立和维护一个或多个无线连接。
所述的多准则的距离控制协议，如果最大距离准则被触发，从设备可以发送紧急信号给它周围的第三方设备、云和主设备。
所述的主设备与第三方设备可以响应紧急信号并且可以通过公共和私人
服务来升级应急水平。
所述的从设备是主设备的可嵌入式部分，它可以在嵌入式模式和分离模式下运行。
所述的多准则的距离控制协议，既可以应用于主设备，也可以应用于从设备，如果所估计距离的相关参数达到阈值，紧急信号就会生成。
所述的多准则的距离控制协议，是一个数据融合决策准则，多数是与、或准则；
所述的融合准则可结合一个或者多个输入参数并做出积极的决定：包括
1）如果主设备和从属设备间的可视视线（LOS）受阻，无可视视线情况；
2）如果达到预设最大距离阈值，超过距离情况；
3）一旦做出任何积极的决定，为了保持或重新建立设备间的连接，主设备和从设备都将提高自身的发送功率和数据更新速率。
所述的距离控制准则采用虚报预防机制，记录RSS，TOA和位置信息的连续时间快照；在RSS，TOA和位置信息上，设置一个相同时间的最小时间阈值；如果所述的时间一致性没有得到满足，那么就无法做出积极的决定；为了避免突发的深度衰落信道，如：在时刻1，RSS信号明显减弱，TOA变得比平常更高；而在时刻2，这两个参数显示正常；因此，这并不是无LOS情况或超过距离情况。
主从设备连接方法，包括从设备从超出安全范围回到安全范围的运行流程，具体步骤如下：
（1）当从设备开始工作时，从设备会周期性地从主设备接收信标信号并计算RSS和TOA；
（2）判断接收到的RSS与TOA值是否低于预定义的RSS与TOA阈值，如果从设备接收到的RSS值低于预定义的RSS阈值，误警报深度衰落，则RSS计数器+1；同样地，如果接收到的TOA值超过预定义的TOA阈值，则误警报深度衰落，TOA计数器+1；
（3）判断RSS与TOA计数器是否达到预定义的最大值，当RSS与TOA计数器都达到预定义的最大值时，则根据数据融合准则:AND准则都是Y，OR准则任一个是Y，如果适用如GPS,WIFI室内定位第三方设备，则从中获得主从设备的位置信息并计算可接受的范围偏差；
（4）当从设备到达不安全的范围时，判断从设备是否做出积极的决定；一旦从设备做出积极的决定，则立即报警触发，请求主设备采取行动，同时将该信息报给云服务器，并向从设备的邻近节点请求帮助；然后通过增加信标功率和传输频率来建立或重新建立连接；
（5）判断从设备是否返回到安全范围，如果返回到安全范围，则开启下一轮的安全范围监测；如果从设备仍未回到安全范围，则要重新报警触发。
如图1所示，采用信标通信与RSS/TOA计算，使用康衰落机制防止阔衰落时出现的假报警现象，然后运用安全范围决策机制保证从设备处在安全范围内，最后进行测距维护应答，即当从设备超出安全范围时，主设备和邻近云设备该采取相应的维护应答。
实施例，核心设备（S）处在不安全范围时，云和邻近设备所采取的安全策略，如图2所示，
当核心设备（S）与关联设备（M）间距离超过一定范围，核心设备处在不安全范围，核心设备向为抓住邻近三个节点，其采用三个不同的功率电平发送紧急信号给邻近节点，接收到信号的三个邻近节点发送舒适响应和定位信息给核心设备，让其放心；同时该三个邻近节点将其定位信息发送到云端处理，云端将接收到的核心设备位置信息转发给关联设备（M）,接收到核心设备位置信息的关联设备立即向云端发送激活听区指令，云再将该指令发送给邻近的三个节点，从而邻近节点接收到核心设备的帮助请求。

Claims (9)

1.主从设备连接系统，其特征是包含一个主设备和一个从设备，其中，不论是主设备还是从设备既可以在一个基于模块的组合中协同工作，也可以独立工作。
2.根据权利要求1所述的主从设备连接系统，其特征是所述的主从设备之间通过一个多准则的距离控制协议，建立和维护一个或多个无线连接。
3.根据权利要求2所述的主从设备连接系统，其特征是所述的多准则的距离控制协议，如果最大距离准则被触发，从设备可以发送紧急信号给它周围的第三方设备、云和主设备。
4.根据权利要求3所述的主从设备连接系统，其特征是所述的主设备
与第三方设备可以响应紧急信号并且可以通过公共和私人服务来升级应急水平。
5.根据权利要求1所述的主从设备连接系统，其特征是所述的从设备是主设备的可嵌入式部分，它可以在嵌入式模式和分离模式下运行。
6.根据权利要求2所述的主从设备连接系统，其特征是所述的多准则的距离控制协议，既可以应用于主设备，也可以应用于从设备，如果所估计距离的相关参数达到阈值，紧急信号就会生成。
7.根据权利要求2所述的主从设备连接系统，其特征是所述的多准则的距离控制协议，是一个数据融合决策准则，多数是与、或准则；所述的融合准则可结合一个或者多个输入参数并做出积极的决定：包括
1）如果主设备和从属设备间的可视视线（LOS）受阻，无可视视线情况；
2）如果达到预设最大距离阈值，超过距离情况；
3）一旦做出任何积极的决定，为了保持或重新建立设备间的连接，主设备和从设备都将提高自身的发送功率和数据更新速率。
8.根据权利要求3所述的主从设备连接系统，其特征是所述的距离控制准则采用虚报预防机制，记录RSS，TOA和位置信息的连续时间快照；在RSS，TOA和位置信息上，设置一个相同时间的最小时间阈值；如果所述的时间一致性没有得到满足，那么就无法做出积极的决定；为了避免突发的深度衰落信道，如：在时刻1，RSS信号明显减弱，TOA变得比平常更高；而在时刻2，这两个参数显示正常；因此，这并不是无LOS情况或超过距离情况。
9.如权利要求1的主从设备连接方法，其特征包括主从设备连接以及从设备从超出安全范围至回到安全范围的运行流程，具体包括如下步骤：
（1）当从设备开始工作时，从设备会周期性地从主设备接收信标信号并计算RSS和TOA；
（2）判断接收到的RSS与TOA值是否低于预定义的RSS与TOA阈值，如果从设备接收到的RSS值低于预定义的RSS阈值，误警报深度衰落，则RSS计数器+1；同样地，如果接收到的TOA值超过预定义的TOA阈值，则误警报深度衰落，TOA计数器+1；
（3）判断RSS与TOA计数器是否达到预定义的最大值，当RSS与TOA计数器都达到预定义的最大值时，则根据数据融合准则:AND准则都是Y，OR准则任一个是Y，如果适用如GPS,WIFI室内定位第三方设备，则从中获得主从设备的位置信息并计算可接受的范围偏差；
（4）当从设备到达不安全的范围时，判断从设备是否做出积极的决定；一旦从设备做出积极的决定，则立即报警触发，请求主设备采取行动，同时将该信息报给云服务器，并向从设备的邻近节点请求帮助；然后通过增加信标功率和传输频率来建立或重新建立连接；
（5）判断从设备是否返回到安全范围，如果返回到安全范围，则开启下一轮的安全范围监测；如果从设备仍未回到安全范围，则要重新报警触发。
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